Sử dụng mô hình eco lab đánh giá một số đặc trưng môi trường khu vực nuôi trồng thủy sản

1

®¹i häc quèc gia hµ néi

tr­êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn

--------------------

Ph¹m TiÕn §¹t

sö dông m« h×nh eco lab ®¸nh gi¸ mét sè ®Æc tr­ng

m«i tr­êng khu vùc nu«i trång thñy s¶n

luËn v¨n th¹c sü khoa häc

Hµ Néi, 2009

2

®¹i häc quèc gia hµ néi

tr­êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn

--------------------

Ph¹m TiÕn §¹t

sö dông m« h×nh eco lab ®¸nh gi¸ mét sè ®Æc tr­ng

m«i tr­êng khu vùc nu«i trång thñy s¶n

Chuyªn ngµnh : H¶i D­¬ng häc

M· sè: 60.44.97

luËn v¨n th¹c sü khoa häc

ng­êi h­íng dÉn khoa häc:

TS. NguyÔn minh huÊn

Hµ Néi, 2009

3

Môc lôc

Lêi c¶m ¬n

Më ®Çu 1

Ch­¬ng 1: Tæng quan vÒ ®iÒu kiÖn tù nhiªn, kinh tÕ - x· héi vÞnh

V©n Phong - BÕn Gái

4

1.1 VÞ trÝ ®Þa lý 4

1.2 §Þa h×nh ven bê vµ ®Þa h×nh ®¸y 5

1.3 §Æc ®iÓm khÝ t­îng - thñy v¨n 7

1.4. §Æc ®iÓm chÕ ®é ®éng lùc biÓn vïng vÞnh V©n Phong 12

1.5. §Æc ®iÓm c¸c yÕu tè thñy hãa m«i tr­êng 13

1.6 §Æc ®iÓm kinh tÕ -x· héi vµ hiÖn tr¹ng nghÒ nu«i trång thñy s¶n

biÓn

18

Ch­¬ng 2: M« h×nh ECO Lab 25

2.1. T×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ ngoµi n­íc 25

2.2 M« h×nh ECO Lab 29

2.3 C¬ së to¸n häc 31

Ch­¬ng 3: C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n chÊt l­îng n­íc cho khu vùc vÞnh

V©n Phong

42

3.1. KÕt qu¶ tÝnh to¸n module thñy lùc 42

3.2. KÕt qu¶ tÝnh to¸n module chÊt l­îng n­íc 51

KÕt luËn 74

Tµi liÖu tham kh¶o 75

Phô lôc

4

Lêi c¶m ¬n

§Ó hoµn thµnh kho¸ luËn nµy, t«i xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh vµ

s©u s¾c nhÊt tíi TS. NguyÔn Minh HuÊn - bé m«n H¶i d­¬ng häc - ng­êi

®· ®Þnh h­íng, trùc tiÕp h­íng dÉn vµ tËn t×nh gióp ®ì em vÒ nhiÒu mÆt.

T«i còng xin göi lêi c¶m ¬n tíi TS. NguyÔn Kú Phïng - ViÖn khoa häc KhÝ

t­îng thñy v¨n vµ M«i tr­êng (ph©n viÖn phÝa Nam), TS. NguyÔn V¨n Lôc

- ViÖn H¶i d­¬ng häc - ®· gióp ®ì t«i tiÕp cËn víi nguån sè liÖu ®Ó tÝnh

to¸n, cïng víi mét sè h×nh ¶nh minh ho¹; cïng c¸c thÇy c« trong Bé m«n

H¶i D­¬ng häc - Khoa KTTVHDH ®· cã nh÷ng chØ dÉn vµ gi¶i ®¸p quý

b¸u ®Ó t«i cã thÓ hoµn thµnh kho¸ luËn.

Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn, luËn v¨n ch¾c ch¾n kh«ng khái cã nhiÒu

thiÕu sãt, v× vËy t«i rÊt mong nhËn ®­îc sù gãp ý cña thÇy c« vµ c¸c b¹n

®ång nghiÖp ®Ó luËn v¨n cã thÓ hoµn thiÖn h¬n.

T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n !

Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m 2009

Häc viªn

Ph¹m TiÕn §¹t

5

më ®Çu

Kinh tÕ biÓn trong vßng vµi thËp kû trë l¹i ®©y ®· vµ ®ang trë thµnh mét mòi

nhän trong chiÕn l­îc ph¸t triÓn kinh tÕ - x· héi cña c¸c quèc gia cã ­u thÕ vÒ biÓn.

§èi víi ViÖt Nam lµ mét quèc gia ven biÓn, cã nhiÒu tiÒm n¨ng vµ ®iÒu kiÖn thuËn

lîi trong viÖc ph¸t triÓn ®a d¹ng c¸c ngµnh kinh tÕ biÓn th× viÖc tËn dông lîi thÕ ®ã

nh»m ®­a ViÖt Nam tõng b­íc "trë thµnh mét quèc gia m¹nh vÒ biÓn, giµu lªn tõ

biÓn" ngµy cµng trë nªn quan träng.

Trong c¸c ngµnh kinh tÕ biÓn chñ chèt th× ngµnh nu«i trång thñy s¶n ë n­íc

ta trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ®­îc ®Èy m¹nh ph¸t triÓn nhê cã gi¸ trÞ kinh tÕ cao, dùa

trªn ®iÒu kiÖn tù nhiªn thuËn lîi cïng truyÒn thèng kinh nghiÖm l©u ®êi cña ng­êi

d©n, ngµy cµng ®ãng mét vai trß quan träng ®èi víi sù ph¸t triÓn kinh tÕ-x· héi cña

®Êt n­íc vµ b¶o vÖ an ninh ven biÓn. S¶n phÈm cña nu«i trång thñy s¶n tr­íc hÕt

®¶m b¶o an toµn l­¬ng thùc, ®¸p øng nhu cÇu thùc phÈm cho nh©n d©n, tiÕp ®Õn lµ

gãp phÇn t¨ng gi¸ trÞ xuÊt khÈu, ®ãng gãp ®¸ng kÓ vµo nÒn kinh tÕ ®Êt n­íc (chiÕm

3% GDP). N¨m 2004, tæng s¶n l­îng thuû s¶n cña c¶ n­íc ®¹t kho¶ng 1.150.000

tÊn víi gi¸ trÞ xuÊt khÈu gÇn 2.400 triÖu USD, trong ®ã nu«i trång thuû s¶n ®ãng gãp

tíi 40% s¶n l­îng vµ 50% gi¸ trÞ xuÊt khÈu. Kinh tÕ nu«i trång thñy s¶n ®ang thu

hót ngµy cµng nhiÒu lao ®éng tham gia, qua ®ã gãp phÇn t¹o viÖc lµm vµ thu nhËp

cho ng­êi d©n. HiÖn nay, nu«i trång thñy s¶n ë n­íc ta kh«ng chØ tËp trung vµo nu«i

n­íc ngät mµ ®· h­íng ®Õn nu«i ë m«i tr­êng n­íc lî vµ nu«i biÓn, trong ®ã h×nh

thøc nu«i lång bÌ víi mét sè loµi cã gi¸ trÞ kinh tÕ cao nh­: c¸ giß, c¸ song, t«m

hïm, vÑm xanh, trai ngäc, èc h­¬ng… ®ang rÊt phæ biÕn vµ ®­îc ph¸t triÓn däc theo

bê biÓn ®Êt n­íc ë bÊt cø vòng vÞnh ven bê nµo cã ®iÒu kiÖn thuËn lîi.

Tuy nhiªn, vÊn ®Ò qu¶n lý m«i tr­êng ë nh÷ng khu vùc nu«i lång trªn biÓn

®ang trë nªn cÊp thiÕt bëi nguy c¬ « nhiÔm chÊt l­îng n­íc tõ c¸c bÌ nu«i lµ rÊt cao.

Theo nhiÒu nghiªn cøu th× biÓu hiÖn râ nhÊt vÒ sù t¸c ®éng ®Õn m«i tr­êng ®ã lµ lµm

gia t¨ng nång ®é c¸c chÊt dinh d­ìng trong n­íc tù nhiªn (do l­îng vËt chÊt h÷u c¬

th¶i ra tõ thøc ¨n vµ c¸c s¶n phÈm bµi tiÕt cña ®èi t­îng nu«i) g©y ra sù biÕn ®æi

quÇn x· sinh vËt phï du vµ vi khuÈn dÉn ®Õn hiÖn t­îng phó d­ìng ë c¸c thñy vùc tù

nhiªn ven biÓn, ¶nh h­ëng trùc tiÕp tíi n¨ng suÊt sinh häc s¬ cÊp cña thñy vùc. C¸c

6

chÊt th¶i tõ ho¹t ®éng nu«i, c¸c hãa chÊt ®éc h¹i lµ nh÷ng t¸c nh©n chñ yÕu lµm

gi¶m ®a d¹ng sinh häc, g©y ®éc cho ®èi t­îng nu«i… Bªn c¹nh ®ã, sù l¾ng ®äng

trÇm tÝch g©y ¶nh h­ëng tíi dßng ch¶y vµ chÊt l­îng n­íc, qu¸ tr×nh tÝch tô qu¸

nhiÒu chÊt h÷u c¬ vµ chÊt th¶i t¹i ®¸y lång bÌ sÏ dÉn ®Õn t×nh tr¹ng yÕm khÝ, gi¶i

phãng nhiÒu chÊt ®éc nh­ H2S vµ CH4 vµo trong m«i tr­êng n­íc.

Víi nh÷ng nguy c¬ « nhiÔm m«i tr­êng râ rµng nh­ vËy th× viÖc ®¸nh gi¸

chÊt l­îng n­íc t¹i khu vùc nu«i lång bÌ phôc vô cho môc ®Ých c¶nh b¸o, qu¶n lý vµ

xa h¬n lµ ph¸t triÓn bÒn v÷ng m«i tr­êng nu«i trªn biÓn lµ hÕt søc cÇn thiÕt. Mét

trong nh÷ng c«ng cô h÷u hiÖu ®­îc dïng phæ biÕn hiÖn nay ®ã lµ sö dông c¸c m«

h×nh sinh th¸i tæng hîp ®Ó nghiªn cøu vµ ®¸nh gi¸ m«i tr­êng khu vùc nu«i.

Víi môc tiªu ®ã, häc viªn ®· lùa chän ®Ò tµi: "Sö dông m« h×nh ECO Lab

®¸nh gi¸ mét sè ®Æc tr­ng m«i tr­êng biÓn khu vùc nu«i trång thñy s¶n" trong ®ã cã

dïng m« h×nh ECO Lab trong gãi phÇn mÒm MIKE cña ViÖn Thñy lùc §an M¹ch

®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng n­íc khu vùc nu«i thñy s¶n biÓn dùa trªn mét sè ph­¬ng ¸n

tÝnh to¸n kh¸c nhau. Khu vùc ®­îc lùa chän nghiªn cøu ë ®©y lµ vÞnh V©n Phong

(Nha Trang - Kh¸nh Hßa). Vịnh Vân Phong hiện nay là một điểm nóng kinh tế biển

của tỉnh Khánh Hòa nói riêng và của cả nước nói chung. Là một trong 8 vịnh ven bờ

biển Việt Nam gồm vịnh Hạ Long – Cái Lân (Quảng Ninh); vịnh Vũng Áng (Hà

Tĩnh); vịnh Chân Mây (Thừa Thiên Huế); vịnh Đà Nẵng (Đà Nẵng); vịnh Dung

Quất (Quảng Ngãi) và các vịnh Vân Phong, vịnh Nha Trang, vịnh Cam Ranh thuộc

tỉnh Khánh Hòa là những nơi tập trung tiềm năng tài nguyên bờ chủ yếu, trong đó

chứa đựng sự đa dạng và phong phú về tiềm năng để phát triển các ngành kinh tế

biển, đặc biệt là ngành nuôi trồng thủy sản truyền thống. Vịnh Vân Phong đã và

đang thu hút được nhiều dự án đầu tư phát triển kinh tế của cả nhà nước và tư nhân.

Sự phát triển nhanh về mặt kinh tế đã kéo theo sự thay đổi nhiều vấn đề môi trường,

nguồn lợi tự nhiên, phương thức sử dụng đất và cơ sở hạ tầng ven vịnh. Sự thay đổi

này làm phát sinh những yêu cầu bức xúc trong công tác quản lý nhà nước về môi

trường, tài nguyên và sản xuất nhằm đảm bảo sự phát triển hài hòa và bền vững về

lâu dài. Trong đó ngành nuôi trồng thủy sản mà đặc biệt là nuôi trên biển đang có

7

những tác động nhất định về nhiều mặt (kinh tế - xã hội, tự nhiên môi trường trong

vịnh) đối với quá trình quy hoạch sử dụng hợp lý không gian mặt nước trong vịnh.

Cấu trúc của luận văn gồm 3 chương:

- Chương I: Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vịnh Vân

Phong

- Chương II: Mô hình ECO Lab – DHI MIKE

- Chương III: Các kết quả tính toán chất lượng nước cho khu vực vịnh

Vân Phong

8

ch­¬ng 1 - tæng quan vÒ ®iÒu kiÖn tù nhiªn,

kinh tÕ - x· héi vÞnh v©n phong

1.1. VÞ trÝ ®Þa lý [5], [7], [13]

VÞnh V©n Phong lµ mét vÞnh biÓn nöa kÝn, n»m ë phÝa B¾c tØnh Kh¸nh Hßa,

c¸ch thµnh phè Nha Trang vÒ phÝa b¾c h¬n 60km theo ®­êng bé. VÞnh V©n Phong

cã täa ®é ®Þa lý trong kho¶ng tõ 12o

26’ ®Õn 12o

48’N vµ tõ 109o

10’ ®Õn 109o

26’E,

n»m trong ®Þa phËn cña huyÖn V¹n Ninh vµ mét phÇn huyÖn Ninh Hßa.

H×nh 1.1: B¶n ®å khu vùc vÞnh V©n Phong [13]

V©n Phong lµ mét vÞnh lín, s©u vµ kÝn giã. VÞnh cã diÖn tÝch kho¶ng 510km2

,

trong ®ã phÇn ngËp n­íc lµ 458.6 km2

, cßn l¹i lµ c¸c ®¶o vµ b¸n ®¶o trong ®ã lín

nhÊt lµ ®¶o Hßn Lín cã diÖn tÝch 57.97km2

. Ranh giíi cöa vÞnh kÐo dµi tõ ®iÓm cùc

Nam cña b¸n ®¶o Hßn Gèm ®Õn mòi M­¬ng cña Hßn Mü Giang. B¸n ®¶o Hßn Gèm